Evaluation de deux tests de diagnostic antigénique du COVID-19: BIOSYNEX^®COVID-19 Ag BSS et BIOSYNEX^®COVID-19 Ag+ BSS comparés à la PCR AmpliQuick^®SARS-CoV-2

¹Faculté de Médecine et des Sciences Pharmaceutiques, Université de Douala, Douala, Cameroun, ²Hôpital Gynéco-Obstétrique et Pédiatrique de Douala, Douala, Cameroun, ³Faculté de Médecine et des Sciences Biomédicales, Université de Yaoundé I, Yaoundé, Cameroun, ⁴Faculté des Sciences de la Santé, Université de Buea, Buea, Cameroun, ⁵Ministère de la Santé publique, District de santé de Deïdo, Douala, Cameroun, ⁶Institut pour le Développement de l'Afrique (The-IDA), Yaoundé, Cameroun

^&Auteur correspondant
François-Xavier Mbopi-Keou, Université de Yaoundé I, Faculté de Médecine et des Sciences Biomédicales, Yaoundé, Cameroun

Introduction    

Le nouveau coronavirus 19, responsable de la maladie à coronavirus 19 reste une menace à l´échelle mondiale, malgré le début de la vaccination dans un grand nombre de pays. A la différence des autres continents (6-39%), la prévalence est restée faible dans les pays africains en général et en Afrique centrale en particulier (autour de 2%). Au Cameroun, après une deuxième vague avec un pic au mois de mars 2021, on observe une décroissance marquée du nombre de cas et de décès confirmée par la décroissance du taux de positivité des tests PCR [1]. Le diagnostic biologique reste l´un des piliers de la maitrise de cette pandémie [2, 3]. L´accès au diagnostic par PCR a beaucoup évolué depuis le début de la pandémie dans les pays développés [4, 5] et n´a que modestement progressé dans les pays à faible revenu en général et au Cameroun en particulier [5]. La stratégie choisie est le dépistage de masse par l´utilisation des tests de diagnostic rapide (TDR).

Malgré leur faible sensibilité par rapport à la biologie moléculaire, ces tests ont l´avantage d´une utilisation facile, et ne nécessitent pas une expertise particulière. Pour certains, ils peuvent être réalisés non seulement sur les prélèvements nasopharyngés, mais également sur les échantillons salivaires ou nasaux [3-5]. La nécessité de procéder à une recherche rapide de cas, a poussé au développement des TDR basés essentiellement sur les techniques immunochromatographiques à partir des prélèvements nasopharyngés et actuellement même sur les prélèvements salivaires [3,5-8]. Selon l´Organisation Mondiale de la Santé, le test de référence reste la Réaction Polymérase en Chaine (PCR) [2] mais compte tenu de la complexité de la mise en œuvre de cette technique dans les pays à faible revenu, des difficultés à assurer l´approvisionnement constant et de l´absence de garantie d´un accès gratuit permanent à cette technique, il est important de proposer des TDR qui soient fiables, suffisamment sensibles et spécifiques pour réduire au maximum les risques de passer à côté d´un cas positif [2]. Les défis importants que constituent les grands regroupements des populations au cours des compétitions sportives [9] et l´accès très limité aux vaccins obligent à augmenter l´accès à des tests fiables autres que la PCR. Ces TDR donnent des résultats en 15 minutes et permettent de réduire assez significativement la circulation virale [2-5]. Il existe actuellement au Cameroun très peu de tests de diagnostic rapide et pour la grande majorité d´entre eux, ils n´ont pas fait l´objet d´une évaluation avant leur entrée sur le territoire. Nous avons évalué les performances de 2 tests de diagnostic rapide antigéniques à savoir le BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS et le BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS [10] comparés d´abord entre eux, puis au test PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 [10].

Méthodes     

Lieu et type d´étude: l´étude a été menée au laboratoire de biologie moléculaire de l'Hôpital Gynéco-Obstétrique et Pédiatrique de Douala (HGOPED) pour les échantillons en provenance du District de Santé de Deïdo et de l´Hôpital Gynéco-Obstétrique et Pédiatrique de Douala. Il s´est agi d´une étude transversale et comparative du 27 avril au 29 mai 2021 dans la ville de Douala au Cameroun.

Population étudiée.

Population cible: toutes les personnes reçues au District de Santé de Deïdo et à l'Hôpital Gynéco-Obstétrique et Pédiatrique de Douala (HGOPED) qui ont sollicité un test COVID-19.

Critères d'inclusion: toutes les personnes, tout âge confondu, reçues au District de Sanité de Deïdo et à l'Hôpital Gynéco-Obstétrique et Pédiatrique de Douala (HGOPED) pendant la période d'étude et qui ont sollicité un test COVID-19.

Critères de non inclusion : patients gravement malades.

Collecte de données: les échantillons consistaient en des écouvillons nasopharyngés. Deux échantillons pour les tests de diagnostic rapide réalisés sur les sites de collecte et un écouvillon acheminé dans son milieu de transport au laboratoire de biologie moléculaire pour la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 [10]. À l'aide d'un questionnaire, des informations sur les paramètres sociodémographiques (âge, profession (footballeurs, voyageurs, statut matrimonial, nationalité, autres), comorbidité et statut connu de COVID-19 ou non ont été enregistrés sur les sites de collecte. Il s´agissait de participants adultes consentants (et des enfants et adolescents dont les parents ont donné leur consentement éclairé). Chaque échantillon reçu a été systématiquement analysé par PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 et par les TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS et BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS. La valeur minimale du seuil de cycle (Ct) pour ces gènes a été retenue pour l'analyse statistique. Les résultats de la réaction en chaîne de polymése de transcription inverse (RT-PCR) ont été considérés comme positifs si un gène spécifique du SARS-CoV-2 pouvait être amplifié avec moins de 33 cycles. En l'absence de SARS-CoV-2 amplification génique, la valeur Ct était de 0 et le résultat de la RT-PCR était négatif.

Description des tests: BIOSYNEX^®COVID-19 Ag et BIOSYNEX^®COVID-19 Ag+ BSS sont des autotests en Kit de 5 tests antigéniques pour la détection du SARS-CoV-2, donnant des résultats respectivement en 15 minutes et 10 minutes sur les prélèvements nasals [10]. La différence majeure étant la durée de rendu des résultats. La PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 quant à elle permet la détection de 3 gènes du SARS-CoV-2, (2 gènes viraux: le gène RdRp ainsi que le gène E; et un gène humain RNaseP servant de contrôle procédural) [10].

Analyses statistiques: nous avons évalué la technique la plus avantageuse en termes de performances diagnostiques de précision. Les paramètres de performance analytique (relatifs à la qualité de détection du marqueur d'intérêt) ont été déterminés. L'analyse statistique des données a été réalisée à l'aide des logiciels Microsoft Excel et IBM^® SPSS version 20 (Chicago, Illinois, États-Unis). La sensibilité (Se), la spécificité (Sp), la valeur prédictive positive (VPP) et la valeur prédictive négative (VPN) des deux TDR ont été calculées selon des méthodes standard. Pour l'analyse primaire, la sensibilité (taux de vrais positifs) a été définie comme la probabilité que le résultat du TDR soit positif lorsque la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 a confirmé la présence de traces d´acides nucléiques du virus; tandis que la spécificité (taux de vrais négatifs) a été définie comme la probabilité que le résultat du TDR soit négatif lorsque les traces d´acide nucléiques viral n´ont pas été révélés par la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2. La VPP était la probabilité que la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 ait confirmé la présence d´acide nucléique viral lorsque le TDR était positif, et la VPN était la probabilité que la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 ait confirmé l´absence d´acide nucléique viral lorsque le TDR était négatif. En supposant l´inexistence d´un test de référence parfait, les résultats des trois tests ont été soumis au modèle bayésien de classe latente. Cette analyse était effectuée à l´aide d´une application Web décrite par Lim et al. [11] et basée sur les modèles bayésiens de classe latente (LCM). Ce modèle de statistique diagnostique a été utilisé pour déterminer la performance (sensibilité, spécificité, VPP et VPN) des deux TDR en utilisant la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 comme étalon imparfait avec l'aide d'une interface simplifiée de trois tests dans un modèle à une population (modèle Walter et Irwig) [11]. Les paramètres diagnostiques étaient exprimés sous forme de médiane associés d´intervalle de confiance à 95%. La valeur p<0,05 était considérée comme niveau de significativité. L´analyse de concordance entre les tests a été réalisée en calculant le paramètre Fleiss' kappa (ĸ) (Agreement). Ce paramètre a été interprété en utilisant les seuils décrits par Landis and Koch 1977 [12].

Considérations éthiques: une autorisation éthique a été demandée et obtenue auprès du Comité d'éthique Institutionnel (CEI) de l'Université de Douala (2739IEC-UD/US2021M). Ce CEI est habilité par le Comité National d'Ethique du Cameroun à évaluer toutes les recherches sur les projets de santé humaine menées dans les institutions de recherche et les institutions hospitalières basées dans la Région du Littoral. Chaque participant a consenti à faire partie de l'étude. L'anonymat a été conservé.

Résultats     

Caractéristiques sociodémographiques de la population étudiée: le Tableau 1 présente les caractéristiques sociodémographiques de la population. Sur un total de 1813 participants, 1298 étaient des camerounais (71,59%) contre 515 d´autres nationalités (28,41%), la plupart âgés de 31 à 40 ans (568, 31,33%). Le sexe masculin dominait (68,68 %) et ils étaient pour la plupart mariés (1226, 53,46%). Seuls quelques participants (75, 5,41%) connaissaient leur statut COVID-19. Les prélèvements nasopharyngés constituaient la grande majorité (1836, 99,83%).

Performance des tests: le Tableau 2 présente les performances diagnostiques des TDR BIOSYNEX^®COVID-19 Ag BSS et BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS/ AmpliQuick^® SARS-CoV-2 réalisés au cours de la même période et révèle que l´utilisation des 2 tests de diagnostic rapide sur notre population d´étude montre des prévalences du COVID-19 très proches, 2,03 (IC95%= [1,04-3,01]) et 2,17 (IC95%= [1,14-3,17]) respectivement. Les deux TDR ont un niveau de précision quasi identique de respectivement 98,3% (Tableau 3) pour BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS et 98,7% pour BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS comparé au gold standard (AmpliQuick^® SARS-CoV-2). Le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS a montré une sensibilité plus élevée de 94,1% contre 87,5% pour le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS avec une spécificité quasi identique 98,9% pour BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS contre 98.7% pour BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS par rapport à AmpliQuick^® SARS-CoV-2.

Le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS a montré une valeur prédictive positive de 56% contre 64% pour le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS par rapport à AmpliQuick^® SARS-CoV-2. Le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS a montré une valeur prédictive négative de 99,9% par rapport au TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS (Tableau 3). En ignorant l´existence d´un étalon standard parfait, l´analyse du Modèle Bayésien de classe latente a révélé d´excellents paramètres de performance diagnostique pour le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS (Tableau 4). La sensibilité et la spécificité de ce test étaient de 98,3% (IC95%= 82,8-100), et 100% (IC95%=99,7-100) respectivement, alors que ces paramètres étaient de 92,9% (IC95% (74,1-99,3), et 98,8% (IC95% 97,9-99,4) pour la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2 et 87,2% (IC95% (66,3-97,4), et 99,9% (IC95% (99,4-100) pour le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS. En outre, la puissance du TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS à discriminer les faux négatifs s´est prononcée avec une VPN de 100%, contre 99,8% et 99,7% en ce qui concerne la PCR et le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS.

L´analyse de concordance entre les tests a révélé (Tableau 5) l´existence d´un accord presque parfait entre les deux TDR (ĸ=0,907). Cependant, une concordance substantielle était observée entre le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS vs PCR (ĸ=0,674) d´une part et le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS vs PCR d´autre part (ĸ=0,756).

Discussion     

A notre connaissance, il s'agit de la première étude évaluant la performance des TDR BIOSYNEX^® COVID-19 en Afrique. On a noté dans cette population, une proportion plus importante des personnes mariées et de sexe masculin, donc à risque d´entrer en contact avec des personnes dans leurs entourages, ceci confirme la notion de risque de contagion avec un parent proche positif au COVID-19, et la propagation de l'épidémie [13]. La problématique du diagnostic biologique du SARS-CoV-2 demeure dans les pays à faible revenu en général et au Cameroun en particulier. Le diagnostic moléculaire reste très limité, et ce, même dans les grandes villes. La perspective de disposer de résultats en moins de 20 minutes [2] met en lumière le rôle des TDR antigéniques pour le dépistage du SARS-CoV-2. Ceci peut pallier aux grands délais de remise des résultats des PCR qui en l´occurrence prennent plus de temps (3 à 24 heures) [6]. Ces délais sont susceptibles de retarder la prise en charge des cas et favoriser la propagation en communauté de la pandémie à COVID-19 [2,3,5]. Outre la réduction des délais de 1h 45 minutes pour l'AmpliQuick^® SARS-CoV-2 à 15 et 10 minutes pour les 2 tests rapides antigéniques (TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS et BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS respectivement), nous avons noté une grande souplesse d´utilisation des tests rapides qui ne nécessitent pas une expertise particulière. Des prévalences de 2,03 % et 2,15 % ont été obtenues respectivement pour le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS et le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS tandis que l´AmpliQuick^® SARS-CoV-2 présentait une prévalence de 1,93% pour une population testée plus importante.

A l´évaluation, des paramètres diagnostiques des deux TDR (BIOSYNEX^®COVID-19 Ag BSS et BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS), on a noté que les deux tests répondent aux exigences minimales de performance des tests rapides selon l´OMS, qui n´autorisent que des TDR qui ont une sensibilité supérieure ou égale à 80% et une spécificité supérieure ou égale à 97% [2]. Nous avons également des niveaux d´accord entre les deux TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS et BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS qui sont proches de la perfection, comparés entre eux et qui ont un accord comparé à la PCR AmpliQuick^® SARS-CoV-2. De plus les valeurs diagnostiques de ces deux TDR concordent avec celles du fabriquant. Nous avons noté toutefois une supériorité du TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS sur le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS en termes de sensibilité et spécificité. En plus de cet avantage le TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS permet d´obtenir les résultats en 10 minutes comparé au TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS qui requiert 15 minutes.

Limite de l´étude: cette étude a présenté comme limite l´impossibilité de recontacter les participants pour avoir leur avis sur l´utilité des résultats des TDR obtenus. Il était également difficile d´analyser les données sur les signes cliniques que présentaient les participants au regard du faible niveau de complétude de cette variable.

Avantages : nous avons évalué un nombre important d´échantillons donnant plus de puissance statistique à notre travail de recherche.

Conclusion     

Les tests de diagnostic rapide BIOSYNEX^®COVID-19 Ag+ BSS et BIOSYNEX^®COVID-19 Ag BSS peuvent être utilisés pour le diagnostic du SARS-CoV-2 dans notre contexte et peuvent être d´un apport important dans le cadre des dépistages de masse et des dépistages en zones reculées dépourvues de moyens technologiques. Ainsi, l´obtention de résultats fiables et rapides par les TDR peuvent contribuer au contrôle de la pandémie à COVID-19.

Conflits d'intérêts     

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d´intérêts.

Contributions des auteurs     

Guy Pascal Ngaba, Ginette Claude Mireille Kalla, Jules Clément Nguedia Assob, Emile Télesphore Mboudou et François-Xavier Mbopi-Keou ont conçu le projet de recherche; Guy Pascal Ngaba et Christian Nelly Jembe ont été impliqués dans le recrutement des participants; Ginette Claude Mireille Kalla et Abdel Jelil Njouendou ont effectué les analyses statistiques; Guy Pascal Ngaba, Ginette Claude Mireille Kalla, Jules Clément Nguedia Assob et François-Xavier Mbopi-Keou ont analysé les résultats et rédigé le manuscrit. François-Xavier Mbopi-Keou assure la validité scientifique de l'étude, notamment, la conception de l'étude, l'analyse, l'interprétation des résultats et la rédaction du manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé la version finale du manuscrit.

Remerciements     

Nous remercions les participants à la présente étude ainsi que nos équipes cliniques, de terrain et de laboratoire.

Tableaux      

Tableau 1: caractéristiques sociodémographiques de la population étudiée

Tableau 2: prévalence des tests BIOSYNEX^®COVID-19 Ag BSS, BIOSYNEX^®COVID-19 Ag+ BSS et AmpliQuick SARS-CoV-2

Tableau 3: performances diagnostiques comparées des deux tests antigéniques TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS et TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS Versus AmpliQuick (AmpliQuick comme standard)

Tableau 4: performances diagnostiques des deux TDR (TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS et TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS) et PCR AmpliQuick révélées par l´analyse du modèle Bayésien de classe latente

Tableau 5: mesure de concordance entre les deux TDR (tests antigéniques TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag BSS, TDR BIOSYNEX^® COVID-19 Ag+ BSS) et la PCR AmpliQuick

Références